无槽圆筒永磁直线同步电机推力波动的解析模型及抑制方法

作者：赵云涛; 卢琴芬; 李焱鑫^*

来源：中国电机工程学报, 2023, 43(16): 6453-6464.

DOI：10.13334/j.0258-8013.pcsee.220961

• 无槽圆筒永磁直线同步电机
• 精确子域解析法
• 推力波动
• 初级端部效应
• 电感不对称

无槽圆筒型永磁直线同步电机(slot-less tubular permanent magnet linear synchronous machine,STPMLSM)既避免了齿槽结构引起的齿槽力，又解决了初级铁心加工困难的问题，其推力波动主要来源是初级铁心端部效应和三相绕组电感不对称，介于齿槽结构与空心结构之间，推力波动的准确计算是此类电机设计与优化的关键。建立考虑初级端部效应的STPMLSM精确子域解析模型，能够快速计算空载与负载工况下的气隙磁密与推力波动，保证计算结果的准确性和高效性。基于该解析模型，提出初级铁心长度、三相绕组位置及匝数分配的综合优化方法，有效降低STPMLSM的负载推力波动，样机的推力波动从11.04%降到2.78%。最后，有限元模型和样机实验验证精确子域解析法及优化方案的正确性。

• 单位
  浙江大学